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计算机网络工程开发范文1
关键词: 《计算机网络基础》课程工作过程导向课程开发课程实践
随着计算机网络的高速发展和广泛应用,《计算机网络基础》课程的地位越来越重要,目前,它已经成为信息技术相关专业的一门基础核心课程。该课程的特点是理论多、实践性强、教学难度大。要培养出面向工程、面向生产第一线的高技能人才,优秀的课程设计和适合的教学方法起到了重要作用。
借鉴德国基于工作过程导向的课程开发方法,[1]结合教学实际,笔者提出了对《计算机网络基础》课程进行开发的思路。实践表明:完全打破学科体系,按照企业实际的工作过程组织课程,在提高实训的效率,在培养学生全面能力等方面收到了显著的成效,它使《计算机网络基础》的教学得到了质的提升。
1.基于工作过程导向的课程开发思路
课程的总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作过程为导向组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,构建相关理论知识,发展职业能力。[2]课程内容突出对学生职业能力的训练,融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。课程设计以搭建和管理一个中小型局域网络为线索来进行。在教学过程中,教师要通过校企合作,校内实训基地建设等多种途径充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
基于工作过程导向的《计算机网络基础》课程可按照以下步骤进行开发:首先根据市场、企业、行业对网络管理员的需求情况进行调研,确定了网络管理员的职业岗位培养目标。其次在此基础上对网络管理员的岗位能力进行分析,制订课程标准,然后进行主教材、教师指导书、学生指导书以及配套资源的开发。再次在教学实施过程中通过理论实践一体化的教学模式、通过各种各样的教学方法和教学手段,达到预期的课程目标,培养网络管理员应具备的能力。最后通过各种教学评价方式得到反馈,不断改进教学。
2.基于工作过程导向的课程实施
按照基于工作过程的课程教学目标和教学内容的要求,课程的实施必须以行动为导向。以行动为导向的教学目的不仅仅是为了完成工作任务,更重要的是通过教学过程,使学生在工作实践中学习、思考、总结、提高,使学生通过过程完整的具体工作活动,从中获取工作过程知识,全面提高综合职业能力。教学改革取得成效,设计的课程得以有效实施是十分关键的因素。实施课程要具备以下几个条件。
2.1完善的实训条件。
要使课程得以有效实施,教师必须创设真实的职业情景,使学生能够置身于真实或模拟的工作环境中,做到学习领域与工作领域一致,学习过程与工作过程一致,学习任务与工作任务一致,这就对学校的教学条件提出了新的要求。为此,学校必须深入开展校企合作,充分利用企业的工作场景实施教学,同时也必须大力加强生产性实训基地和模拟实训场所的建设,以满足教学的需要,这是学校课程改革真正取得成效的必要条件。
2.2教学内容模块化,创设工作情景。
教师可按照“建网管网用网”的流程精心设计教学内容,充分体现能力、知识和素质的培养。教师可从企业引入真实的项目,加以提炼,融入职业态度、素质的教育,让学生能切实掌握实际技能,在教学中增加实践环节,包括课堂实践、课堂拓展、课外拓展、生产性实训、顶岗实习等,以真实的工作任务为载体,从简单到复杂、从单一到综合,从深度和广度上层次递进,增强实践性。
2.3合理的考核方式。
为了保证课程的有效实施,笔者对考核评价方式方面作了大量的研究,发现采用形成性考核和终结性考核相结合的方式更适合《计算机网络基础》这门课程。
终结性考核是指通过期末考试考查学生对情景教学中各知识点的掌握情况,要求试卷题型丰富、知识面广、重点突出、难易适中,它既可以考查对基本知识的识记能力,又可以考查运用所学知识分析问题和解决实际问题的能力。
形成性考核主要是通过项目训练考查学生对工作情景的掌握情况和综合项目实训的设计能力。学校要与行业企业合作,保持考核标准不断更新,将职业素质、学习态度、组织纪律、实践能力和团队精神等方面纳入考核范畴,让学生在潜移默化中养成职业态度,提升职业能力。
2.4丰富的教学资源。
学校应对网络专业主要工作岗位进行企业调研与座谈,与合作企业的专家一起共同开展职业岗位能力解构和分析,确定典型工作任务,准确分解技能人才的知识、能力、态度要求,共建基于工作过程的《计算机网络基础》教材、实训手册、教案、课件等相关教学资源。
随着网络应用的不断普及,课程的教学资源最好可以在网上浏览和下载,这样可以使任何学生在任何时候、任何地方都能获取知识,训练技能,保证学生按需学习和自主学习。学校应提倡开放式自主学习,增强学生的持续学习能力。
3.效果分析
针对高职学生的实际情况,笔直者在《计算机网络基础》课程教学中尝试打破传统教学方式,从职业岗位及典型工作任务分析入手,梳理课程的知识领域,设计新课程教学方案,注重强化技能训练,收到了较好的教学效果。
3.1调动学生的非智力因素,使学生积极参与学习活动。
非智力因素在学习中起着非常重要的作用,它是学生发展的重要方面,又对其智力的发展起着调节和推动作用。基于工作过程导向的课程设计,使学生自觉、主动乐意地参加学习,激发了学生学习兴趣,增强了其自信心。
3.2强化学生的智力活动,提高教学质量和效率。
智力因素包括观察力、注意力、记忆力、想象力等要素,它直接参与认知过程,影响智力活动的理解和接受。基于工作过程导向的课程开发为充分开发学生智力、提高教学质量开辟了广阔的前景:它有利于知识的理解、记忆的保持,能够提高课堂教学效率。实验表明,基于工作过程导向的课程设计效果是显著的,它使学生在职业素质、职业技能等综合方面有了显著的提高。
综上所述,基于工作过程的高职计算机网络技术专业课程开发主要是通过校企合作、依据工学交替和创设工作情景的教学模式来实现的。课程的实施以行动为导向,注重完善实训条件、创设工作情景、开发教学资源、改革考核方式。实践表明,针对高职学生实施基于工作过程导向的课程设计取得了良好的效果。
参考文献:
计算机网络工程开发范文2
关键词:网络工程;网络命令;网络安全
一、计算机网络工程发展的现状和网络命令分析
(一)计算机网络工程发展的现状
近年来,计算机网络工程发展迅速,其实质是让大众获取信息,通过深入结合现代信息技术和计算机技术,使得信息共享。然而由于外部和内部各种因素,计算机网络工程安全问题频发,对人们日常工作和生活产生了很大的影响。从另一方面来看,计算机网络工程在中国的起步较晚,理论和实践不符,技术发展还有很大的空间。除此之外,由于缺少自主研发理论,其技术发展落后于发达国家。再次,中国缺少计算机网络工程方面的专业人才,他们不仅掌握过硬的计算机技术,还要掌握多学科复合知识。最后,有关网络安全的法律法规跟不上网络发展的节奏,使得管理产生问题,网络安全问题频发,阻碍着网络的有序发展。
(二)网络命令内涵
在计算机网络功能出现漏洞,乃至出现问题时,设定的原网络命令会传出信号,使用户第一时间了解网络安全问题。依据缺省设置系统使用的Ping命令发送4个包含32字节数据的ICMP回送请求,平常来说,能够收回4个回送应答。Ping命令在回送应答和请求的过程中,精确计量,单位甚至到毫米。安全问题在网络命令指引下的查找有的时候需要多个命令,计算机只有在这些命令正常运作时才会正常运行,命令脱离了正确运行的航线,计算机就会出现安全问题。
二、网络命令在计算机网络工程中的运用
(一)计算机工程网络命令安全分析
虽然计算机在不断发展,计算机网络安全问题仍然层出不穷。计算机网络安全问题严重影响着计算机系统工程的工作。我们要持续关注网络安全,关注并维护网络工程。使用专业的测试系统和设备测试计算机网络工程。ping命令是测试系统中常见的网络命令。它可以很容易地解决计算机的问题,保障硬件和软件资源的安全。网络一直在发展,要关注网络安全和措施,措施不仅包括完善有关法律,还包括开发网络安全命令,运用专业的系统及设备维护网络,保障计算机工程平稳发展。
(二)计算机网络工程中网络命令具体应用
网络命令在计算机网络工程领域的具体作用是对网络系统运行情况进行测试,可发送网络命令至请求信息包,进而实现测试功能。各任务栏处理Ping命令所得到的结果是不同的。若需对计算机IP进行检测,可输入Ping命令并进一步分析测试数据,若出现的为128,那么则说明这个计算机网络配置是正确的,如果出现的不是128,那么这说明计算机的网络配置是错误的。把Ping命令输入到网关地址里,如果得到的结果为266,那么这说明计算机网络通信正常,否则,则表示网络通讯出现故障。Ping命令还可用于检测计算机系统的运行速度,其分别将不同类型及容量的数据发送至目标计算机,测定数据传递时间,进而完成检测过程,因为数据在网络体系中的速度是很快的,那么还可以利用Ping命令检测计算机用户访问站点是否顺利到达,在计算机配置错误或网线损坏的情况下,若显示网络延时命令不能顺利完成,可推断处计算机网络配置方面存在一些问题。其次,同样作为开发命令,SOCK命令具有更难以执行,不仅需要操作人员有非常高的编程技术,还需要有极其专业的计算机知识,对操作人员各方面素质都提出了很高的要求。在这样的状况下,应用具有十分复杂设计模式的SOCK命令接口时,其可在C/S模式作用下对计算机实现有效监测,避免由于网络问题对客户端造成的不良影响。
三、网络命令的综合运用
编程操作是网络命令综合使用最广泛的领域。例如SOCK编程,这种形式的编程对相关从业人员的专业素质具有很高的要求。此软件主要用于监测计算机IP协议的通信状况,基于计算机的IP协议暗藏于Socket接口后这一状况,通过对Socket接口实施初始化操作,使端口与接口之间产生一定联系,进而实现监听,通过分析过程数据与用户请求实现对网络安全的检测,同时实现对网络安全情况的调整,进而得出IP协议的具体数据,同时实现软件运行的稳定。其次,为确保软件的性能,需要采取有效的措施进行保护,例如运用防火墙或者检测设备,对所使用的防护系统与设备开展有规律的检测与升级,从而提高系统的安全性,避免外部病毒对软件的侵袭。
计算机网络工程开发范文3
关键词:网络工程;实践教学
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 13-0000-01
The Network Architecture of Practice Teaching on the New Situation
Wu Ji’an
(Shandong Career Development College,Jining272100,China)
Abstract:In today's rapid development of computer network technology, the application of computer network engineering undergraduate teaching should respond to the demands of the times,architecture,network engineering practice teaching from the new system,to cultivate a community rich theoretical knowledge and practical experience applied Network talent.
Keywords:Network engineering;Practice teaching
就目前来说,在应用型本科计算机网络工程专业的教学过程中,如何适应时代需求,培养掌握网络及其相关技术的高素质人才;如何加强实践性教学环节,丰富学生的实践知识和提高实际动手能力,适应社会对应用型网络人才的要求,使学生们真正能够胜任网络规划与设计、网络管理与维护工作,是我们努力探索并亟待解决的课题。
一、教学内容
众所周知,网络工程专业旨在培养具有计算机网络基础知识和抽象思维能力以及计算机网络软硬件基本理论和技术,从事计算机网络信息安全应用、计算机网络管理和维护、网络系统设计开发与集成的高层次网络工程专业技术和科研人才。通过实践教学,网络工程专业的毕业生应获得的知识应包括:各种计算机网络、网络设备、Web应用、网络数据库系统的集成和开发以及相关的科研、设计、调试、维护运行和管理的初步能力。
二、对实践教学模式的探讨
在目前的新形势下,根据网络工程专业的培养目标,构建一套完善的、高质量的实践教学体系,将工程化实践教学贯穿教学过程的各个教学环节,包括大型综合实验、课程设计、实习实训、毕业设计等实践教学环节。
(一)实施项目引导教学,采用案例来讲解知识点。网络工程的实践知识获取是实践性很强的活动,仅靠理论知识学起来比较吃力,而且枯燥无味。学习理论和开发实践的比例应该1∶2,而且是交叉进行,这样才能较快地掌握一个知识点。案例教学可以使学生既掌握操作步骤,又掌握理论知识。
(二)采用任务驱动,注重引导,培养学生的学习兴趣,提高学生的综合能力。在教学过程中,多设计一些有意义的例子,由浅入深,逐步让学生在学习的过程中,认识到学习程序的快乐,学习程序的重要性。
(三)提倡思维方式、程序算法的多样化,促进学生个性发展。要让学生在独立思考的基础上,再让学生发表自己的见解、观点。教师鼓励学生用已有的经验大胆思维,鼓励学生动手上机操作,在上机过程中会有各种问题产生,然后与学生一起来分析问题的产生原因,寻求解决问题的有效途径,营造宽松活跃的课堂气氛。在主动探索与合作交流中获得收获,并促进学生的个性发展。
三、实践教学体系的架构
(一)教学实验室。计算机网络工程实验室建设规划依据专业发展和教学大纲要求,进行科学论证;实验室建设立足现实,适当超前的原则进行;并根据实验项目和实验学生数,做好设备型号、设备套数的规划,在配置实验设备时,尽量采用当前国内主流设备。
1.实验室建设满足不同教学要求的网络实验,将实验教学内容进行充分、灵活的扩展。教师可利用实验室平台的相关专用教学设备,模拟前沿的网络技术实验,搭建网络工程环境。
2.学生通过在网络实验室中的实验学习,更形象、更深入地掌握计算机网络原理、网络应用、网络管理、网络安全等相关的网络知识,培养实际网络的设计能力、管理能力和安全部署能力。结合当前网络工程的典型应用,模拟真实环境,加强学生实际动手操作技能的培训,有效提高学生的动手能力。
(二)实践性网络教学的师资问题。就当前而言,“双师型”师资匮乏是实践教学的软肋――“双师型”教师是为了强调实践性教学环节的重要性,促使理论教学和实践教学正确定位,有机结合,适应以能力培养为主线的理念而提出来的。
网络工程教学过程中,往往存在以下情况:
1.知识结构错位,许多教师理论有余而实践不足,因而在教学过程中表现出热衷与偏好理论教学的倾向。
2.教学过程错位,理论教学和实践教学是两拨人,不能融合沟通,造成各自为政的教学局面。
3.知识传导错位,两种课型被人为割裂与肢解,知识传授陷怪圈和盲区,造成实践需要的理论知识没讲或少讲。
(三)实验课程。我们知道,网络实验课程是网络工程专业教学中的重要一环,而实验课程体系的建设则是网络实验教学的基础。
实验课程体系架构是否完善,是决定能否提高实验教学质量的关键。为此,在网络工程专业课程体系建设时,充分考虑其工程特点,多方位考察社会对网络工程专业人才的需求要素,并以此为依据考虑实验课程体系建设的规划和设计。在实训基地建设方面,特别注意与校内实验室在工程实践环境上的互补,选择好合作企业,为学生提供综合的工程实践环境。
四、结语
综上,在学习的过程中,教师教给学生的理念是把每个小程序都编写出来,从最简单的开始,同时由于教师经过了企业的直接培训演练,更加清晰地了解一个企业需要怎样的IT人才。促进了学生对知识的强烈追求,刻苦钻研,勤奋好学,态度端正,目标明确,不但基本上掌握了一些专业知识和技能,更重要的是激发了学生对软件开发产生了浓厚的兴趣,这种浓厚的学习兴趣对他们以后的学习都有很大的帮助,学生反映收获颇丰,受益匪浅。因此,通过近年来的实践教学体系改革,学生们掌握了近代通信网络的基本理论及网络工程的实用技术,理解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络编程与管理等相关知识,能够从事网络编程、网络规划、组网设计、网络工程设计与建设、网络运行维护及管理、网络安全防护和性能分析等工作。
参考文献:
[1]赵佩佩.谈高校计算机网络教学[J].郑州铁路职业技术学院学报,2010,22,2
计算机网络工程开发范文4
关键词:计算机网络;网络技术;发展趋势;计算机网络工程建设安全策略
中图分类号:TP393
1 浅谈计算机网络的发展趋势
从古至今,“得情报者得天下”,在最初,网络的研究应用与军工和科学研究方面,由于这些特殊工作的需求,美国最先制造出关于冯.诺依曼机器,但这最初的机器是一台巨大的耗电怪物,它没有自己CPU、内部储存(硬盘和内存),并且是通过繁冗的分时系统来完成访问主机的(分时系统:通过将主机的时间分成若干片,给用户分配它的时间片,使用户感觉到到主机为他所用),直到七十年代,才开发出微机系统来逐渐取代它的统治地位,因为微机系统更巧妙的将分时系统更广泛的分给用户,这是已经是出现了网络的雏形。在最初建立网络的时代,我们需要modem(调制解调器)和PSTN(公用电话网)向主机访问,这也是计算机和通信系统最初的接触,因为这时候远程终端用户已经习惯使用该连接方式了。
在构建计算机网络我们也需要建立一些规则,来世它更为广泛和规范被用户使用,在远程终端计算机斯通基础上,人们建立了网络的“门”——分层通信体系和相应的网络通信协议。这样就是的计算机在网络中有了数据交换的能力,使得大规模的计算机可以利用网络协同工作。1969年12月,美国的ARPA网投入使用,作为internet的前辈,它的出现是计算机网络的里程碑,该网络系统利用的是一种组交换网。该技术是划时代的,它使计算机网络的被世人认识到。随着时间的流逝,到80年代初,这是微型计算机开始流行起来,人们对计算机的需求也越来越多,计算机也不仅仅作为处理复杂的数学问题和高科技所属专用品,计算机已经进入了民用时代。因此PC联网的需求越来越大,各个公司开始涉及这个领域,各种微机局域网开始崭露头角,该系统能够为用户提供文件资源共享。
然而那时的计算机网络采用的方法是分层解决网络技术问题,这就导致了在不同体系中,网络不能互通,使远程终端用户感到不满,由此在1984年国际标准化组织ISO正式颁布了“开放系统互联放系统互连基本参考模型”,使计算机网络体系结构实现了标准化。
直到进入90年代,我们才使计算机网络进入一个成熟的阶段,关于计算机网络的各种技术得到了大力发展。而真正进入信息化时代是由于在1993年美国宣布建立国家信息基础设施NI,使得各国纷纷建立了自己的NI,这才使得世界建立了美国为核心的因特网。
2 关于计算机网络建设中所遇到的问题
随着计算机网络的发展我们也将会遇到形形的问题,我们最初发展计算机网络是为了资源共享和快速的获取资源,然而随着计算机网络的发展我们也将会遇到来自计算机网络的威胁:用户主机的数据文件的泄露,政府机构和企业单位的数据安全。现如今摆在我们面前的难题是如在进行用户和主机进行数据交换的时候,而不涉及到数据安全的问题。并且在网络安全中,如何锁定攻击目标也成为一个重要的难题,不断产生的黑客越来越难被找到。解决机密信息受黑客和间谍的入侵,已成为信息化健康发展面临的当务之急。因此在建设网络工程首先要考虑的就是网络安全问题
在建设计算机网络中所要考虑的两个问题:(1)由于网络的开放性特点,我们需要在是的用户在安全访问网络的时候,而不会受到关于外界的攻击,或者建立可以防御攻击的网络工程。因为攻击将会来自网络通信协议;(2)网络的构造不仅是电脑程序,还有硬件,因此网络的攻击也可能会来自物理传输线路和路由器,或者更威胁的是来自服务器。
病毒威胁:而在来自网络的攻击一般是由于病毒入侵,在用户使用网络中,计算机病毒就可能会存在一些下载文件中,感染计算机病毒会时计算机使用者蒙受巨大的损失,因为计算机病毒大都的攻击方式就是通过删除对用户计算机中的重要的系统文件来迫使计算机瘫痪。因此防御病毒入侵尤为重要。还有及时计算机病毒还有可能来自于硬件中,例如光盘、优盘等移动存储工具,一般来书病毒的传播方式就是赖于这俩种。
人的威胁:在大部分的美国谍战片中,一类人一直活跃在电影屏幕上——间谍和黑客,这些人在现实中对网络的攻击是通过不正当的手段来获得进入目标用户计算机的用户名和密码,这需要很高的计算机水平,他们通过获得的用户名及密码进入你的电脑中,来窃取你电脑中重要数据或是删减电脑重要的文件使系统瘫痪。
以上两方面是介绍来自于网络安全的问题,这影响着计算机网络工程的建设。还有就是在网络工程建设,硬件配置的不当而引起的非法授权访问。
3 浅谈计算机网络工程建设安全策略
对计算机而言我们所要面对的问题在之前已经提到过,如何在用户访问主机时使主机不被非法访问或被窃取数据,因此应该控制计算机的访问控制。访问控制可以氛围两个层面。
3.1 入网安全(防火墙)和属性安全控制。防火墙对大家来说是不陌生的,Microsoft的Windows系统中一直提供防火墙这一设置,道然防火墙不仅是这么简单的设置,防火强的主要任务就是拒绝访问计算机网络安全的黑客吗,防止计算机用户的数据文件被窃取。属性安全控制可以更进的保证用户数据的安全,属性安全包含计算机网络服务器的文件与目录以及制定的属性和网络设备,属性安全就是把这些属性联系起来,达成一道防线。
3.2 入网访问控制——根本上解决问题。入计算机网络访问的主要开关,对入网访问控制可以控制在你电脑登录的账户、时间和工作台。这样就有效的遏制黑客们的非法访问,并且可以建立一个监视系统,安全管理计算机网络,在政府和企业单位中建立相应的网络安全管理办法,加强内部管理,建立审计和跟踪体系,提高整体网络安全意识。
在上述的入网访问控制中,已经研究出了新的技术——安全隔离技术。这是一种全新的安全防护概念,随着网络中各种攻击手段不断提高,我们需要的高安全网络也随之而出,这个技术可以有效把有害攻击隔离在外,这样就可以保护电脑内部的信息安全。其中的技术苏核心就是通过对把INTRANET和INTERNET进行适当的分离,使得在最初就可以避开黑客攻击。
还有容易被忽视的物理安全措施,简单说物理安全措施就是对电脑硬件的安全维护,因为有时因为设备老化和系统漏洞。黑客就可以通过远程监控硬件设备来攻击电脑,还有由于各种自然灾害、恶劣的场地环境、电磁辐射和电磁干扰、网络设备的自然老化等造成了设备的缺陷,而这些缺陷给了黑客可乘之机。所以定时维修电脑硬件有助于对网络工程安全的建设。还有是制定完善的安全管理制度,以防止各种偷盗及破坏活动在计算机系统里发生。我们一定要及时的更新技术,以应对越来越先进的网络攻击手段。
基于信息技术发展,浅析了计算机网络工程建设策略,面对日益先进的网络技术,我们应及时改变我们的防御策略,防止我们的信息被窃取,在面对飞速发展的网络,我们不能只是享受其中高效的信息共享,还要有警觉性,来维护我们的隐私安全。
参考文献:
[1]张婧,付玮.浅谈计算机网络安全与入侵检测技术[J].科技广场,2010,3.
[2]周明.图书馆计算机网络安全策略探讨[J].电脑知识与技术,2010,12.
[3]王新峰.计算机网络安全防范技术初探[J].网络安全技术与应用,2011,4.
[4]廉洁.面向未来计算机网络听思索[J].赤峰学院学报,2009,4.
计算机网络工程开发范文5
关键词:网络工程专业;实践教学体系;实践教学内容;网络实验室建设
1 实践教学体系建设意义
近年来,随着计算机、通信、网络及多媒体技术的发展,社会各领域需要大量网络工程应用人才。为了顺应此需要,许多院校纷纷开设网络工程专业[1],我校也是其中之一。
基于教育部有关专业指导性意见和社会对网络工程人才的需求,结合我校实际,我们制定了网络工程专业培养目标:培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神的二十一世纪计算机网络技术发展需要的高级人才。通过四年学习,该专业的毕业生能从事网络应用软件开发、网络工程设计与规划、网络安全防护、网络运行维护与管理等工作。由于网络工程专业是实践性很强的技术,要想实现培养目标,必须高度重视实践教学体系建设[2]。因为实践教学体系是教学的重要组成部分,是课堂教学的补充和延伸,也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。因此,建设实践教学体系有利于提高教学质量,能为社会培养高质量的网络技术人才[3]。
2 实践教学内容建设
网络工程专业实践教学内容大致可以分为两大块:1)专业基础实践;2)专业方向实践。前者是计算
机科学与技术一级学科基础技能,其下所有专业都必须掌握,网络工程也不例外。如程序设计基础实践、计算机组成原理实践、操作系统实践、数据库系统实践、数据结构实践和软件工程实践等;后者则是网络工程区别于其他专业的特定技能,如计算机网络原理实践、网络工程实践、网络安全实践等。前者具有共性、后者具有特性;并且前者是基础、后者是拓展,前者是为后者服务的。由于专业基础实践体系目前已经基本成熟,有很多可以借鉴的研究和实际成果,而网络工程专业作为一个新专业,其专业方向实践教学内容还处于探索阶段,所以本文的实践教学内容以网络工程专业方向实践为主。如无特殊说明,以下的实践教学内容均指专业方向实践教学内容。图1是网络工程专业的实践教学内容。我们将网络工程的专业方向实践教学内容分为四块:1)课程实验;2)课程设计;3)专业实习;4)综合设计。下面分别介绍。
2.1 课程实验
网络工程专业方向的课程可以分为计算机网络原理、网络编程、网络安全、网络工程、网络管理和互联网应用与维护等课程。
计算机网络原理课程是网络工程专业的核心专
基金项目:国家自然科学基金(60803160);湖北省教育厅科学研究项目(Q20111110); 2011年武汉科技大学教学研究项目。
作者简介:金瑜,女,讲师,研究方向为分布式计算、P2P信任研究; 赵红武,男,副教授,研究方向为分布式数据库;顾进广,男,教授,研究方向为语义网,软件工程。
业基础课之一,着重介绍实现位于不同地点的节点之间通信的过程和原理,强调系统中软硬件之间的协商过程,即协议和分层。
因此该课程的实验重点在于解析各个层次协议包的格式、协议运行过程等。数据链路层实验有以太网链路帧格式分析;网络层实验有ARP协议分析、ICMP协议分析、IP分组分片、IP协议分析、距离向量路由算法分析、链路状态路由算法分析等;传输层实验有:UDP协议分析、TCP协议分析、TCP连接、超时重传等;应用层实验有RIP协议分析、OSPF协议分析、DNS协议分析、FTP协议分析、HTTP协议分析等。
网络编程也是网络工程专业的一门专业基础课,着重介绍在UNIX/Linux系统下基于TCP/IP网络套接字接口的基本编程方法,包括迭代与并发服务器编写方法、进程与线程编程技术、I/O编程技术、IPv4与IPv6的兼容性、原始套接口、数据链路访问技术、广播与多播技术等。可以开设的实验有Socket基本编程基础、基于TCP 的网络程序设计、基于UDP 的网络程序设计、Ping 程序设计、并发服务器程序设计、I/O 复用程序设计、Traceroute 程序设计等。
网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性科学,也是网络工程专业的核心课程。该课程重点在于介绍基本网络安全理论、目前常见的网络攻击以及防御技术和工具等,开设的实验有使用Ethereal(或Sniffer)网络嗅探工具分析网络通信、漏洞扫描及入侵、网络隐身、木马攻击、DoS攻击、ARP欺骗攻击、Windows操作系统平台的安全设置、Windows 2000 Server操作系统平台主机的安全配置方案、网段安全实用防护、利用IPSec:筛选表屏蔽危险端口、利用PGP软件实现电子邮件加密、windows 2003 Server的Web证书服务、使用基于主机的入侵检测系统Blackice、数据备份与恢复等。
网络工程课程主要是从工程角度来描述构建网络系统所需要掌握的技术。重点阐述网络体系结构、交换机和路由器等通信设备功能、选型及应用,网络工程规划与设计,综合布线系统设计与施工技术,网络测试,以及相关工程标准与规范等。该课程的实验可以分为双绞线电缆的制作及简单以太网组网、交换机初步使用、交换机中VLAN配置、路由器的使用、路由器中的静态路由配置、路由器中OSPF的配置、ACL配置、NAT配置、小型网络的规划与设计等。
网络管理主要培养学生面向网络管理员岗位的核心职业能力和职业素质,是一门面向职业岗位的技术应用类课程。它介绍计算机网络管理系统的基本概念和实际应用,以SNMP协议为基础详细讨论网络管理系统的体系结构、管理功能域、协议规范、管理信息库组成、远程网络监视功能和安全机制,开设的实验有网管软件使用(如SNMPUtil,StarView,SNMPc,华为的Quidview)、SNMP基本原理验证、网络拓扑发现、性能管理、Windows 2003网络管理、应用WinSNMP进行网络管理编程等。
互联网应用与维护课程主要涉及在互联网中流行的应用以及对这些应用服务器的配置和管理。实验包括DNS服务器配置和使用、Active Directory安装管理、Web服务器配置和作用、FTP服务器配置和使用、电子邮件系统配置和使用、DHCP服务器配置和使用、Telnet服务器配置和使用、磁盘管理、备份和还数据、IE浏览器配置和使用、远程终端服务配置和使用。
2.2 课程设计
课程设计是对实验课程的进一步巩固和深入,可以从深度和广度上对实验教学进行扩展,能弥补实验教学上的实验环境和师资力量上的不足,更进一步地让学生理解和掌握所学的理论知识。鉴于计算机网络原理、网络安全、网络工程这三门课程在网络工程专业的核心和基础地位,我们认为网络工程专业方向应该开设这三门课程的课程设计,让学生加深对这几门课程的理解。
计算机网络原理可以开设的课程设计题目有计算校验和、帧封装、模拟Ethernet帧的发送过程、发送ARP包、解析ARP包、解析IP包、IP地址的合法性及子网判断、利用WinpCap进行协议分析等;网络安全课程设计的题目有端口扫描编程实现、服务器扫描编程实现、多线程扫描编程实现、网络数据包生成编程、入侵检测编程等;网络工程课程设计的题目可以为中型网络系统规划和设计,包括网络规划与设计需求分析、网络系统体系结构设计、网络地址和命名模型设计、系统中路由协议设计、网络安全设计、网络中服务器设计等。
2.3 专业实习
专业实习是让学生亲身参与实际项目开发过程,让学生对项目设计与开发有切身体会,毕业后能快速适应公司的环境和业务。根据所需技能程度,网络工程专业实致分为三种:计算机软硬件集成实习;网络工程专业方向生产实习;网络工程专业方向毕业实习。计算机软硬件集成实习要求的技能最低,一般只需学生对计算机的软硬件有感性认识,能够独立完成计算机系统的安装;生产实习对学生的技能要求次之,一般需要学生在指导老师的帮助下,熟悉利用软件工程或网络工程思想设计和开发实际项目的流程;毕业实习对学生技能要求最高,面向就业,要求学生能独立设计和实现实际项目的一个模块。
计算机软硬件集成实习对于计算机科学与技术学科的所有专业都是相同的,一般在学校的工程训练中心完成;而后两种实习要体现网络工程专业特色,我们通过与实训公司合作,让学生参与实际的网络应用或网络工程项目的开发过程,使学生对网络工程专业的专业技能和就业方向有更深刻的认识。
2.4 综合设计
综合设计要求学生利用所学理论和实践知识,解决本领域内实际问题,要求学生具有一定钻研和创新精神。综合设计按照题目大小和难易程度又分为专业方向课程设计和毕业设计,前者一般用三周完成,解决一个实际小问题,或者是大问题的一个小模块;而后者完成时间一般为三个月,利用软件工程或网络工程的思想完整地实现一个网络应用或系统。
根据学生不同兴趣(或者就业行业不同),综合设计题目大致可以分为三个方向:网络应用系统开发、网络工程规划与设计、网络管理。网络应用系统开发对学生的要求最高,就业方向是网络公司或软件公司的网络应用开发工程师;网络工程规划与设计次之,就业方向是系统集成工程师;而网络管理对学生的要求最低,就业方向一般为企事业单位的网络管理员。指导老师可以根据学生能力、兴趣、就业期望为学生制定个性化综合设计题目,让每个学生都能各尽其能并增长理论和实际动手能力,实现网络工程专业的培养目标。
3 网络实验室建设
为了满足网络工程专业学生以及全院本专科计算机网络教学需要,我们网络工程系在锐捷网络有限公司的帮助下,组建了网络实验室。
整个网络实验室共有8组设备,一台服务器、一套协议分析软件。每组设备由4 台路由器、2台三层交换机、2台二层交换机、8 台PC机及一个RCMS控制系统组成。RCMS对组内的8个设备进行统一管理(4台路由器和4台交换机),每次可以容纳64人同时实验。学生可以通过访问RCMS控制系统,对组内任意路由器和交换机进行配置,实现设备间的平滑切换。教师也可以通过远程访问RCMS系统,对组内设备进行快捷管理,如可以对组内所有设备进行一键清,自动删除所有配置,为下次实验做好准备工作。并且每个实验设备组都有一套插口槽,代替部分路由器和交换机以及所有PC机的端口,学生做实验室时,一般情况下都不用在路由器和交换机上插拔线缆,这可以保证设备端口的使用寿命。
网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络编程、网络安全、网络工程、网络管理等课程的实验教学,还有网络工程专业的课程设计、专业实习和综合设计等实践环节的教学工作。为了让学生更充分地利用网络设备,我们正在建设开放实验室,目前相应管理软件正在开发中。
4 师资队伍建设
网络工程专业具有实践性强等特点,如果教师缺乏实践经验,科研和工程能力差,培养学生的实践能力就会成为一句空话。因此我们非常重视师资队伍建设,主要采取如下措施。
1) 坚持师资培训。为了加强教师们的实践动手能力,我们持续派骨干教师参加全国网络相关精品课程培训以及著名网络公司专项培训;选派教师参加全国网络工程专业相关会议,去年,我们参加了在国防科技大学举办的第二届网络工程专业研讨会,今年参加了在东南大学举办的第三届会议。专家们对网络工程专业设置的经验可以为我们建立实践教学体系指引方向。
2) 科研促进教学。鼓励教师将科研融入到教学中,让学生了解本领域内前沿,跟上社会和学科发展步伐。目前,我们网络工程系成立了很多兴趣小组并吸引学生参加,如网格计算、云计算、P2P计算、无线网络、协议分析可视化等,教学效果较好。为了让更多学生加入教师的科研团队,我们提出了一个新举措,即“本科生导师制”。与硕士、博士导师制相类似,每个教师指导2~4个网络工程专业本科生。教师要为学生的学习和就业提供指导性意见,学生要定期向教师汇报工作进展。
5 结语
为了与网络工程专业理论教学体系相配合,我们提出了实践教学体系建设方案,为后期的精品课程建设奠定基础。虽然我们在实践教学体系建设中已经取得了一定成绩,但还有很多地方需要我们落实和完善,今后我们准备从以下几个方面加强实践教学:1)继续组建新的实验室,如网络安全实验室、实时工业网络实验室等;2)将理论教学与实践教学更紧密地结合起来。有些理论非常枯燥,教与学都很困难,在这种情况下,我们可以到实验室去教学,边讲授理论边进行实验验证,如在计算机网络原理课程里,协议报文格式对学生来说很难理解,更谈不上识记,但当他们在实验中编辑或截获报文后,字段含义对他们来说就很好理解了,学生掌握了报文的关键字段,教学的效果就会更好。
参考文献:
[1] 李道全,薛炜华,姜梅,等. 网络工程专业实践教学体系研究与实践[J].计算机教育,2010(6):141-144.
[2] 肖锋,唐俊勇,容晓峰. 网络工程专业实践教学体系的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(12):180-181.
[3] 张杰,张建伟. 构建网络工程专业实践教学体系[J]. 计算机教育,2009(19):119-122.
Preliminary Exploration of the Construction of Practice Teaching System for Network Engineering
JIN Yu, ZHAO Hongwu, GU Jinguang
(School of Computer Science, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)
计算机网络工程开发范文6
【关键词】网络专业;教学改革;课程体系
我国现行的计算机网络专业课程教学办法,大多数以传统教学模式为基础,进行较小幅度的新技术应用和新型专业技术培养,因此具有一定的局限性。目前来看,我国应用型计算机网络专业课程的设置主要有:数据通信技术、计算机网络技术、局域网组网技术、计算机安全技术、TCP/IP、通信编程技术、Web数据电子技术和网络安全技术等课程。
一、对现行的计算机网络工程专业课程体系的分析
对于传统本科教育来讲,其具有一定的科学性和合理性,本科学生的文化素质相对较高,对新型技术知识的适应能力较强,对于这类教学目标,我国大多培养的是学生毕业后能够进入政府机关、企事业单位和科研部门从事相对高端的计算机网络技术、计算机语言开发和管理维护工作,或在高校从事网络工程的教学与技术研究工作。但对于新办本科教育来讲,现有模式具有一定的缺陷。
随着计算机技术的高速发展及各种新型数字信息技术的丰富,计算机网络专业已成为计算机技术的一个分支,而软件开发技术在当今也不再是硬件技术的附庸产业,软件开发技术已独立发展成为计算机技术的一项小分支。因此,传统的计算机网络专业课程以无法满足现代计算机技术的发展和社会人才的需求。
我们应当看到,现行的网络专业技术课程较陈旧,教学内容往往与现行社会普遍使用的计算机系统、软件开发环境相比更为落后,同时,教学课程在计划和安排上存在内容重复与重叠现象。以编程和开发环境课程为例,教学中所开设的编程课程虽然种类较多,但大部分内容较为相似,尤其在开发环境和计算机语言课程上,看似种类繁多,实则类同。再例如,Web数据库与电子信息技术,其中Web数据库只是编程技术中的一小部分,但如果专门开设课程学习Web数据库开发,往往忽略了整个编程,最终使学生只能学到编程技术的一点皮毛,对以后的工作和应用也没有实际意义。
数据通信与计算机网络课程包含了内容非常多,而系统集成和TCP/IP的课程内容多数是数据通信与计算机网络上过的,造成“旧菜重炒”,开设的课程虽然很多,但是每门课程都只是学了一些基本的知识,深度不够。因此,这样的课程设置泛而不专,不能体现“一专多能”的作用。学生在校学到的计算机知识广而不精,毕业生面对社会择业时很难马上适应工作,而用人单位显然不愿意录用没有专长的学生。
二、课程设置中必须明确培养目标
应用型的计算机网络专业现行的课程,与相应的研究型本科专业课程设计相比,存在比较尴尬的地方,培养的学生理论基础不如研究型的学生,实际应用能力不如高职高专,近年来,网络工程技术类应用发展迅速,社会对这几个方面人才的需求也较大,但是,本科“具有计算机网络应用与维护能力的应用型人才”的培养目标定位太含糊,在四年的学习时间里,学生很难把几个应用方向的应用技术都掌握,造成计算机专业教学效果并不理想,因此对应用型本科计算机课程体系进行改革迫在眉睫。
为顺应时展和新型计算机网络专业技术的不断普及,在教学内容与课程设置上的改革迫在眉睫。首先应明确教学目的,包括培养技术的方向和定位,可以根据需要对计算机网络专业进行分类。从不同方向制定科学的、系统的独立专业,使学生能学到全面的计算机网络技术知识;同时学生还能根据自己的兴趣爱好,选择自己特长的学科或技术作为今后的重点发展方向。
三、课程设置必须突出“一专”
计算机网络专业的教学计划,几乎每年都要调整,但总体而言,没有实质性的突破。很多高校网络课程的一些老教师为了提高学生的综合能力,尝试在三年级开设综合作业课程,旨在培养学生的综合应用能力。综合作业的课程主要以任务驱动及实例教学为主。通过学习和模仿,制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序(或应用软件)。这种尝试,在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果,但改革力度是不够的。
四、课程设置对策
建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是计算机学科教学与学科建设的基础,教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标,通过现代教育技术手段浓缩课时,科学合理地整合课程,构建合理的知识结构。
对应用型科来说,网络课程体系结构应分为:基础类、组网类、管理类、网络应用开发类,学完后毕业生应能考过网络工程师和CCNA或CCNP,可以开发web应用程序,开设课程课时要足够多,数据通信与计算机网络这门课程应包含的内容应该是网络工程师考试的内容,可以把一些课程合并,网络架构主要网络的基本架构的实现及管理的内容,网络安全主要是密码学及应用,Web应用开发内容脚本编写和Web编程。CCNA课程学完后,学生能通过CCNA考试。
实验内容分为组网类和管理类,组网类的实验包含:路由器和交换机的基本配置实验、交换机实验(VLAN,VTP,生成树)、路由器实验(静态、RIP,OSPF、ACL、NAT),广域网协议基本实验包含:网络架构的实验(AD活动目录,DNDHCP,数字证书、远程访问RAS、IAS、IPSec,网络检视)。
对于应用开发类,布置大作业,期末可以已实训的方式,参照一些成功经验的做法,24个学时在机房由老师指导。课外辅导,应成立学生学习兴趣小组,分成两个方向,组网类及管理类的小组和应用开发类的小组。分别由指导老师指导,并给学生下达课题或大作业。可以定期举办各种类型网络技能比赛。
六、存在的问题
师资水平直接影响教学质量,而这一问题在应用型本科计算机网络工程教育中更加突出。应用型本科网络工程专业教育中应以培养学生的动手能力为目标,这个目标应该是明确的,比如,三维设计,其培养目标就是让学生成为一名计算机绘图员或设计师,要实现这个目标,教师在三维设计方面,自己首先要达到绘图员或设计师的水平,否则就无法保}正教学质量。但在高校上计算机网络课程的教师中,大部分是从学校到学校的教师,没有实践经验,有实践经验的教师太少了,这一事实直接影响了教学质量。因此,选择有实践经验的教师作为主讲教师,才能保证教学质量,提高学生的动手操作能力。
七、结束语